英泰克金生产工艺的说明(IGP)httpwww模板.doc

英泰克 ABN 25 001 150 849
卓越和可连续金属生产工艺

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Australia
英泰克金生产工艺(IGP)
1. 引言

英泰克金生产工艺(IGP)已经发展成为用氯化物从难处理硫化矿床中选择性回收金生产工艺。硫化矿床开发通常是经过对地下矿石进行浮选来生产精矿，然后在预加工步骤把它加工成为硫氧化物矿物，最终用氰化物从氧化残渣中提取金。

商业上可选预加工步骤包含煅烧，加压氧化（POx）和生物氧化（BiOx）。IGP和湿法冶金学上POx and BiOx不一样，选择用卤化物介质而不是硫酸盐介质。金不溶于硫酸，而卤化物如氰化物，能够和金形成牢靠络合物从而促进溶解，然后用活性炭吸附回收。

氯化物是比氰化物弱些配体，要求在酸性环境下（pH<2）和较高溶液温度和势能（氧化还原电位）才能对金进行有效提取。

在处理难熔硫酸盐中，使用氯化物可使硫化物氧化和金溶解得以同时进行。一旦含金溶液和氧化矿浆分离，溶解金就能够用活性炭来吸附回收，然后用电解冶金法用氰化物洗脱来最终回收金属金。IGP所以和现在商业通例不一样，商业通例是从氧化过残渣中用氰化物来提取金，需要一个单独专门用于除去残留氰化物浸滤工序，这是昂贵。

IGP和现在湿法冶金通例对比见图1。
生产工艺
浸滤液
氧气起源
温度
（℃）
压力
（Atm.）
停留时间
初级
二级
IGP
氯化物
无
空气
90-100
1
6-20小时
BiOx
硫酸盐
氰化物
空气
45-75
1
100-150小时
POx
硫酸盐
氰化物
氧气
>200
>30
1-2小时
表1 IGP相对于其它难处理金生产工艺技术特征

还有部分反应含金矿石难熔原因，图2所表示
类型
难熔特征原因
释放
锁在硅酸盐，金属硫化物，碳等中物理特征
包藏
因为形成一层化学保护层而发生钝化
化学
形成含金化合物如碲化金和aurostibite
替换
在红土矿中元素被金替换，如说在硫化铁矿“固溶”金
吸附
在矿浆中用活性炭物质吸附溶解金
表2 难溶特征原因

IGP已经发展为专为加工那些被列入第三和第四类“化学”和“替换”难熔矿石中生产出来精矿。全球金储量关键就是这两类，这是由硫化铁比如说砷黄铁矿和黄铁矿支配。砷黄铁矿和黄铁矿有时单独存在，更一般是以化合物形式存在。真金矿比如说碲金矿（AuTe2），锑金矿（AuSb2）就没有那么普遍，不过也一样可快速处理。

2．IGP生产工艺化学过程和步骤图
包含砷黄铁矿和黄铁矿这两种难处理金矿IGP步骤图和化学过程描述以下。

砷黄铁矿

难熔金矿中砷关键是以砷黄铁矿（FeAsS）形式存在。金在砷黄铁矿中大部分被 “锁定”为晶格边界种类，通常称为固溶体，而不是作为天然黄金，所以需要对砷黄铁矿晶格进行完全破坏以使之释放出来。IGP砷黄铁矿晶格破坏是经过化学氧化达成，总反应以下：

氧气不能直接氧化砷黄铁矿，因为它在溶液中溶解度极低，不过能够经过多个中间步骤反应进行氧化。

氧气，在常压下能够经过鼓入空气直接提供用于浸滤，最初以二价铜离子形式（Cu2+）来产生可溶氧化剂，反应以下：

这个反应在空气气泡和溶液之间分界面上发生。二价铜离子随即被氧化为砷黄铁矿，反应以下：

亚铁和亚铜反应产物然后经过鼓入空气进行深入氧化，依据反应（2）和以下反应：

三价铁离子存在使砷酸快速形成不溶砷酸铁，反应以下：

砷酸铁在高氯化物溶液中形成，在IGP操作条件下，砷酸铁在环境中很透明而且稳定。

Cu2+/Cu+电正确作用经过Fe3+/Fe2+电对作为本底浓度来补充，铁浓度在溶液中是一直存在。在Cu2+和Fe3+影响和氧气存在下，达成电位为850mV（相对于SHE）。这个电位足够溶解金，可形成氯溴化物来使金固定，反应以下，：

氧化作用是在90℃-95℃温度和含有20-40g/LCu2+离子8M-氯化物电解质条件下进行。

黄铁矿
IGP中硫铁矿（FeS2）氧化需要经过一系列和砷黄铁矿氧化一样中间反应来达成。总反应以下：

需要注意是，相对于砷黄铁矿中硫只能氧化为元素状态来说，硫铁矿硫是一路氧化为硫酸盐。

黄铁矿比砷黄铁矿更难加工，需要更细研磨尺寸来达成适宜反应动力学，正如在第三部分中解释那样。不过，单独硫铁矿样品展现出可变再生性，可在砷影响下替换晶格中一部分硫。这些黄铁矿通常被称之于砷黄铁矿。砷污染程度越高，达成As/S比率黄铁矿再生性比砷黄铁矿再生性更大。

黄铁矿反应，用是和砷黄铁矿氧化一样溶液，在温度95℃-100℃之间经过Cu2+/Cu+电对进行。反应以下：

依据反应2和4，Cu+和Fe2+经过鼓入空气或氧气进行氧化（假如有需要）, 加入石灰石以使pH值大致为1-1.5，使三价铁离子和硫酸盐沉淀形成赤铁矿和无水石膏,反应以下：

需要控制石灰石加入量来维持溶液稳定和使过量三价铁离子沉淀。

工艺步骤图

IGP处理混合砷黄铁矿/黄铁矿金矿步骤图如1所表示。
洗涤水
金精矿

活性炭塔
石灰石
金回收
副产物
沉淀
石灰
回收铁
浸滤残渣
空气
杂质排放
铁沉淀
pH9沉淀
金回收
活性炭
单级并流浸滤

图1 IGP处理砷黄铁矿/黄铁矿混合金精矿简单步骤图

3．精矿研磨大小

研磨至80%（P80）颗粒为70-100微米尺寸范围内精矿，这是能够得到。测试表明，当精矿重新研磨到适宜大小时，反应动力学得到极大加强，这是由每一个独立精矿特征决定。

砷黄铁矿是最关键含金矿物，研磨至80%颗粒为30-40微米尺寸范围内精矿已经被证实能够很好地提取金和确保适宜浸滤保留时间。

金锁定在黄铁矿，研磨尺寸关键依靠黄铁矿再生性，这已经在前面解释过，能够改变很大。对于更有活性黄铁矿，砷黄铁矿使用研磨，而更难熔黄铁矿样品需要更细研磨。这能够延伸到在更难加工情况和更困难情况下，超细研磨显得精矿加工极不经济。

4．IGP环境上优势

除了使项目效益最优，全球金工业关键集中于在改善生产工艺技术上面，来处理难熔金沉淀物，以需求为动力向着愈加含有环境友好性工艺路线前进。

传统生产工艺用氰化物处理全部精矿原料，最终残渣（在提取金以后）被氰化物溶浸剂污染。所以在使用和处理氰化物时，残渣面临极大内在风险-真正和意识到-和氰化物使用和处理相关系部分项目已经被否决，就是基于这个原因。

氰化物总是被排放到露天尾矿坝中，以自然衰变或无须要泄漏消失在尾矿坝上。或，被化学氧化剂比如说次氯酸盐来破坏，这是昂贵。其次，IGP提取后残渣包含较小残留氯化物，这基础上和英泰克铜试验厂运行过程中产生固体废料相同。英泰克试验厂已经全部经过了澳大利亚新南威尔士州环境保护局（EPA）同意对固体废料要求，能够直接运输至填埋场。

所以，IGP比全部其它难加工金生产工艺一个显要优势是不需要用二次氰化物浸滤来从预处理原料中回收金，而金能够直接从初级浸滤液中直接回收常规碳。金吸附保留时间为10-15分钟，这和氰化物系统传统工艺是相同。

金填充到碳里通常是2-5%w/w，因为在这么溶液中有较高端金矿（通常是10-100mg/L）。金能够以传统洗脱方法回收，或以燃烧碳方法回收，这取决于个人经济条件。

IGP处理副产品（比如说砷和硫），也是摒着重视环境保护负责任态度。煅烧产生三氧化二砷（As2O3）必需要小心存放而且以适宜费用最终除去。相比之下，IGP产生结晶砷酸铁（FeAsO4·2H2O）则以稳定形式存在，就像天然生成scorodite。

精矿进料中含有杂质（比如说Cd，Mn，Mg等对浸滤或砷析出操作全部没有不利影响。不过，杂质还是需要处理。只要用带有纯净盐水再生二价铜溶液就能够使杂质在生产过程中析出。必需注意是，IGP不会产生任何废液或气体排放物，而且全部杂质被生产为固体副产品。

加入石灰石调整pH值为3.5，使残留铁和铜沉淀，经过过滤来去除和回收。杂质，比如说Cd，Mn和Mg，经过加入消石灰调整pH值为9来形成不溶性氧化物，最终过滤除去。

在氧化砷黄铁矿和黄铁矿时，IGP工艺分别产生了元素硫和无水石膏。和加压氧化中产生硫酸盐残渣和生物氧化中生产愈加不稳定硫酸盐残渣相比，IGP残渣是稳定。

5．建设材料

和已经运行大约十二个月日产1吨铜英泰克铜生产工艺试验厂相比，IGP单元操作和其实际上是相同。在英泰克铜试验厂中被证实可用建设材料将被继续利用到IGP中。

这些材料包含常规用于罐和管道玻璃纤维增加塑料（FRP）和常规用于泵塑料。搅拌器是用钛制造，使之能够承受腐蚀性环境，这在加压氧化生产工艺是标准通例。

在镍工业，在一个很相同化学基质中，从镍硫化物锍中生产金属镍，已经取得了多年操作经验，可大幅度降低和IGP相关风险程度。

6．IGP经济上优势

英泰克已经委托作了一个比较成本分析，和BiOx和POx相对比，IGP更含有经济上优势。煅烧没列入这次比较成本分析原因已经在前面已叙述。

J R Goode and Associates，是一间在国际上已经有名望黄金咨询企业，其总部设在加拿大多伦多，企业负担BiOx和POx生产工艺费用。H.G.工程企业（一样在多伦多）负担IGP生产工艺上花费。二者分析是假定厂址在北美，和19家不一样难处理金精矿原料基础之上（金品位为59g/t和20.2%含硫量）。研究范围包含氧化和和金回收工序，不过排除浮选和精矿研磨。每个生产工艺路线需要研磨程度是不一样，这取决于每种精矿矿物学原理。IGP氧化工序是假定用空气作为氧气起源。

对于一个年产5万吨比较成本分析结果见图3和图4。
百万美元
英泰克生产工艺
加压氧化
生物氧化

图3：年产5万吨金精矿基建成本比较
精矿（美元/吨）
加压氧化
生物氧化
英泰克生产工艺

图4：年产5万吨金精矿操作成本比较

正如前面所述，在难熔金精矿生产工艺过程中，IGP有一个比BiOx和POx更显著成本上优势。

7．结论

在降低基建和操作费用上，英泰克金生产工艺带来了可观利润，开辟了一条从难处理硫化矿床中回收金新方法。

显著环境保护上好处是不用氰化物，在部分国家，氰化物使用已经变得越来越难得到许可。

在IGP工艺方面，英泰克成功地从试验室规模发展到设计在悉尼中试规模，现在已经能够进行中试了。

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